A plazma sterilizálók hideg sterilizálási rendszerekként működnek, és hidrogén-peroxid gőzt alakítanak át plazmává, hogy tisztítsák az érzékeny orvosi eszközöket, amelyek nem bírják a magas hőmérsékletet. Először a gőz behatol ezeknek az eszközöknek minden kis rejtett zugába. Ezután rádiófrekvenciás energia lép működésbe, amely a gőzt reaktív plazmává alakítja át. Mi történik ezután? Nos, ez a plazma alapvetően megzavarja a mikrobák DNS-ét és fehérjéit. És itt jön a lényeg: mindezt körülbelül 45–50 °C-os hőmérsékleten végzi, ami kb. 60 százalékkal hidegebb, mint a hagyományos gőzautoklávok, amelyeket már évtizedek óta használunk. A ciklus végén a maradék hidrogén-peroxid természetes úton lebomlik ártalmatlan anyagokká, például vízgőzzé és oxigénné, így a kezelés után teljesen nincsenek veszélyes maradékok.
A plazmaszterilizáció ionizált gáz segítségével működik, amelyet valójában a anyag negyedik állapotának tekintenek, és mikrobákat pusztít el anélkül, hogy hőkárosodást okozna az érzékeny anyagoknak. Az eljárás akkor válik izgalmassá, amikor a hidrogén-peroxid plazma formává alakul át. Ebben a szakaszban hidroxil (OH·) és hidroperoxil (HO₂·) gyökökké bomlik le, amelyek különösen aktívak. Ennek a módszernek az egyik kiemelkedő tulajdonsága, hogy ezek az elektromosan töltött részecskék mennyire hatékonyan jutnak át a baktériumsejtfalakon összehasonlítva a hagyományos módszerekkel, mint például az etilén-oxid. Tanulmányok szerint testhőmérsékleti körülmények között körülbelül 30 százalékkal jobban behatolnak. A legújabb kutatások eredményeit tekintve a mikrobák számát hat logaritmusos nagyságrenddel csökkentik a kezelési ciklusok során, amelyek időtartama attól függően változik, hogy milyen típusú orvosi eszközt kell szterilizálni, 28 perc és majdnem egy óra tizenöt perc között mozog. Egy tavaly megjelent klinikai tanulmány is megerősíti ezt, kimondva, hogy a plazmatechnológia hatékonysága még komplex, többcsatornás eszközök esetében is meghaladja a 99,99 százalékot, miközben az érzékeny polimer alkatrészek kellően rugalmasak maradnak az endoszkópokhoz és hasonló eszközökhöz szükséges megfelelő működéshez.
A hidrogén-peroxid gázkisüléses módszer megoldást nyújt a finom felépítésű orvosi berendezések, például optikai szondák és műanyag eszközök tisztításának nagy kihívására. A hagyományos autoklávok kb. 121 °C-os forró gőzzel dolgoznak, ami komoly károkat okozhat. A plazmás technológia lényegesen alacsonyabb hőmérsékleten, 45 és 50 °C között működik, így nincs torzulás vagy anyagdegradáció veszélye. Ez különösen fontos az olyan eszközök esetében, amelyek ragasztott elemeket vagy beépített elektronikát tartalmaznak. Itt komoly pénzről is szó van: a Világ Egészségügyi Szervezet 2023-as adatai szerint az elavult sterilizálási módszerek évente kb. 1,2 milliárd dollár értékű berendezést rongálnak meg. Ezért váltanak egyre több kórház át ezekre a gyengédebb alternatívákra.
Egy kétszintű folyamat, amely először gőz formájú hidrogén-peroxidot, majd plazmában generált reaktív anyagokat használ, képes elérni a lenyűgöző 6 log szintű fertőtlenítést anélkül, hogy hő okozta károkat okozna. A legutóbbi tesztek teljes mértékben megsemmisítették a Geobacillus stearothermophilus spórákat, amikor csupán 55 °C-os hőmérsékleten működtették. Ez különösen figyelemre méltó, mivel hagyományos autoklávokhoz hasonló eredményt ér el, ugyanakkor csak azok energiaigényének 40%-át használja fel. Az Élelmiszer- és Gyógyszerfelügyelet (FDA) ezt a módszert kifejezetten belefoglalta 2024-es frissített ajánlásaiba agyi műtétekhez és szívsebészeti eljárásokhoz használt újrahasznosítható eszközök tisztítására ott, ahol a hagyományos módszerek nem elégségesek.
A plazmaszterilizálók kiválóan működnek bonyolult orvosi eszközök tisztítására, például a kisméretű laparoszkópos fogók és azok a nehézkes idegsebészeti fúrók, amelyek szűk csatornáiba a hagyományos gőzsterilizálás egyszerűen nem ér el. A 2021-es kutatások szerint ezek a plazmarendszerek majdnem teljes mikrobiális elpusztítási rátát érnek el – körülbelül 99,99%-ot – akár 1 mm-nél keskenyebb terekben is hidrogén-peroxid alapú plazmatechnológiát használva. A sebészek ezt nagyra értékelik, mivel jelentős hatással van a fertőzések megelőzésére csont- és szívsebészeti beavatkozások során. Egy 2022-ben a Journal of Hospital Infection című folyóiratban publikált tanulmányból tudjuk, hogy a makacs biofilmek, amelyek az eszközök repedéseiben rejtőznek, valójában minden ötödik műtéti helyfertőzésért felelősek, így elpusztításuk rendkívül fontos a betegbiztonság szempontjából.
Egy 2023-as tanulmány szerint a plazmaszterilizációnak kitétt endoszkópok kb. feleannyi anyagfeszültséget szenvednek el, mint az etilén-oxid kezelés alá kerültek. A folyamat kb. 45–55 °C-os sokkal alacsonyabb hőmérsékleten zajlik, így megelőzi, hogy az artroszkópok érzékeny lencseragasztói torzuljanak a tisztítási ciklusok során. Emellett hatékonyan elpusztítja a kórházakban napjainkban komoly problémát jelentő ellenálló baktériumokat, például a MRSA-t. Számos gasztrocentrum azt tapasztalja, hogy áttérve a hagyományos folyékony kémiai anyagokról a plazmarendszerekre, a feldolgozási idő közel háromnegyedével csökkent. Egyes intézmények azt is említik, hogy a műszerek előkészítése majdnem kétszer olyan gyorsan megtörténik, mint korábban.
23 különböző járóbeteg-ellátó központot vizsgálva több helyszínen is, a kutatók azt találták, hogy a plazmaszterilizálásra való áttérés körülbelül kétharmaddal csökkentette a posztoperatív fertőzéseket. Ez érthető, mivel a technológia jól működik a robotos sebészeti beavatkozásoknál használt műanyag alkatrészekkel, ami évente körülbelül tizennyolcezer dollárt takarít meg a kórházaknak a cserék költségeiben a 2023-as Ambulatory Surgery Benchmark Report szerint. Ami igazán lenyűgöző, az az, hogy sikerült a sterilitási biztosítási szintet 10^-6-os szinten tartani még tizenkétezer ciklus után is, miközben a hasüregi műszerek finom fénykéveik integritása és megfelelő működése is fennmaradt.